氨基酸代謝-PPT課件

1、氨 基 酸 代 謝Metabolism of Amino Acids第 八 章7/19/20221第8章 氨基酸代謝掌握營養(yǎng)必需氨基酸、氮平衡、蛋白質(zhì)腐敗作用的概念，氨基酸轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)與輔酶，氨的來源與去路，尿素合成的部位、主要過程、關(guān)鍵酶及其生理意義。一碳單位的概念、載體、生成原料及主要生理作用，S-腺苷甲硫氨酸的生成、作用及生理意義。甲基與硫酸根的活化形式。 熟悉蛋白質(zhì)功能、氧化脫氨、聯(lián)合脫氨基作用，生糖、生酮氨基酸概念，氨的運輸形式，脫羧基作用，芳香族氨基酸代謝過程 。 教學(xué)大綱對本章的要求 P78 7/19/20222第8章 氨基酸代謝蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能營養(yǎng)功能：1.提供氮元素：是人體氮

2、元素最重要來源；2.提供能量：人體每天18%能量由蛋白質(zhì)提供。 物質(zhì)運輸催化作用代謝調(diào)控信號轉(zhuǎn)導(dǎo)免疫防御結(jié)構(gòu)與運動7/19/20223第8章 氨基酸代謝蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用Nutritional Function of Protein 第一節(jié)7/19/20224第8章 氨基酸代謝 大量（克）：糖、脂肪、蛋白質(zhì)、水； 微量（mg、g）：維生素、無機(jī)鹽、 金屬元素等。營養(yǎng)物按Armstrong的觀點：水不是營養(yǎng)物，而它比這些營養(yǎng)物更重要。 糖：C.H.O 不能代替蛋白質(zhì) 脂：C.H.O 蛋白質(zhì)含元素：C、H、O、N。 7/19/20225第8章 氨基酸代謝 高等動植物都不能利用空氣中的N2，而只能利用

3、帶負(fù)電荷的氮。糖食物蛋白質(zhì)脂肪N非營養(yǎng)必需氨基酸根瘤菌和蘭綠藻可以固定N 雷，可以使N2變成NH3 消耗大量能量固定雷（Re）N2NH37/19/20226第8章 氨基酸代謝一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述氮總平衡：攝入氮 = 排出氮 （正常成人）氮正平衡：攝入氮 排出氮 （兒童、孕婦等）氮負(fù)平衡：攝入氮 排出氮 （饑餓、嚴(yán)重?zé)齻?、大出血、消耗性疾病患者）氮平衡的意義：間接反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。（一） 氮平衡(nitrogen balance)實驗測定每日攝入食物中和排泄物中的含氮量，間接反映蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝狀況，稱為氮平衡實驗。7/19/20227第8章 氨基酸代謝（二） 生理需

4、要量 成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為3050g，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。三、 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值（一） 必需氨基酸(essential amino acid)指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。 其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。 7/19/20228第8章 氨基酸代謝（二） 營養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值(nutrition value)食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值：指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率。而食物蛋白質(zhì)利用率的高低取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類和比例。（三） 食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作

5、用 幾種營養(yǎng)價值較低的食物蛋白，經(jīng)混合食用后，可以提高食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的現(xiàn)象。7/19/20229第8章 氨基酸代謝第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins7/19/202210第8章 氨基酸代謝一、蛋白質(zhì)的消化食物蛋白質(zhì) 胃、小腸 蛋白水解酶氨基酸、小肽 （產(chǎn)物） 7/19/202211第8章 氨基酸代謝消化過程 （一）胃中的消化作用胃蛋白酶的最適pH為1.52.5，對蛋白質(zhì)肽鍵作用特異性差，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。 胃蛋白酶原胃蛋白酶 + 多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen) (pe

6、psin) 7/19/202212第8章 氨基酸代謝（二）小腸中的消化小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。內(nèi)肽酶(endopeptidase)水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開始每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。7/19/202213第8章 氨基酸代謝7/19/202214第8章 氨基酸代謝腸液中酶原的激活胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 彈性蛋白酶原 腸激酶(enterokinase) 胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶

7、彈性蛋白酶 (trypsin) (exopeptidase) (carboxypeptidase) (elastase)可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。酶原還可視為酶的貯存形式。酶原激活的意義7/19/202215第8章 氨基酸代謝二、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動吸收過程7/19/202216第8章 氨基酸代謝（一）氨基酸吸收載體7/19/202217第8章 氨基酸代謝（二）-谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用-谷氨?；h(huán)(-glutamyl cycle)過程：谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運谷胱甘肽再合成7

8、/19/202218第8章 氨基酸代謝半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶-谷氨 酸環(huán)化 轉(zhuǎn)移酶氨基酸5-氧脯氨酸谷氨酸 5-氧脯氨酸酶ATPADP+Pi-谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰半胱氨酸 合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽 合成酶ATPADP+Pi細(xì)胞外 -谷 氨酰 基轉(zhuǎn) 移酶細(xì)胞膜谷胱甘肽 GSH細(xì)胞內(nèi)-谷氨?；h(huán)過程-谷氨酰氨基酸氨基酸7/19/202219第8章 氨基酸代謝利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運體系此種轉(zhuǎn)運也是耗能的主動吸收過程吸收作用在小腸近端較強(qiáng)（三）肽的吸收7/19/202220第8章 氨基酸代謝三、 蛋白質(zhì)在腸中的腐敗作用腸道中沒有消化吸收的蛋白質(zhì)和氨基

9、酸，被細(xì)菌分解，而產(chǎn)生的代謝物，這個分解過程稱為蛋白質(zhì)的腐敗作用。腐敗作用產(chǎn)生的代謝物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。（一）蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)7/19/202221第8章 氨基酸代謝（二）胺類(amines)的生成蛋白質(zhì) 氨基酸胺類蛋白酶 脫羧基作用 組氨酸組胺 賴氨酸尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸酪胺苯丙氨酸苯乙胺7/19/202222第8章 氨基酸代謝假神經(jīng)遞質(zhì)(false neurotransmitter) 某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。苯乙胺苯乙醇胺酪胺 -羥酪胺

10、 -羥酪胺和苯乙醇胺結(jié)構(gòu)類似兒茶酚胺，它們可取代兒茶酚胺與腦細(xì)胞結(jié)合，但不能傳遞神經(jīng)沖動，使大腦發(fā)生異常抑制。嚴(yán)重的引起肝昏迷。7/19/202223第8章 氨基酸代謝肝臟（三） 腸道中氨的生成未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨(ammonia)腸道細(xì)菌脫氨基作用尿素酶降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。血液O=CNH2NH2尿素H+NH4+排出7/19/202224第8章 氨基酸代謝血液 滲透 腸道 腎 排出（20g） NH2-CO-NH2 肝臟 合成 NH3 (25%)7g NH2-CO-NH2 脲酶（大腸桿菌 ） 2NH3+CO2（4g）

11、腸道吸收降低腸道pH值，可使血NH3 肝功能受損： 血NH3 抑制腸菌， 可使血NH3 （三） 腸道中氨的生成7/19/202225第8章 氨基酸代謝（四）其它有害物質(zhì)的生成酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氫 色氨酸 吲哚7/19/202226第8章 氨基酸代謝（二）蛋白質(zhì)的半壽期二、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解（一）體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解正常成年人，每天約有2%左右的組織蛋白質(zhì)被更新而降解，釋放的氨基酸7580%可以再利用，合成新的蛋白質(zhì)，余下氨基酸則進(jìn)入氨基酸代謝池分解或轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)。蛋白質(zhì)濃度下降到一半時所需要的時間，用t1/2表示。作用：用來表達(dá)不同蛋白質(zhì)的體內(nèi)代謝速度。7/19/202227第8章 氨基酸代

12、謝根據(jù)速度分快、中、慢三種：快速更新：半壽期以秒、分、小時為計量單位；如酶蛋白，尤其是肝細(xì)胞中的某些關(guān)鍵酶。中速更新：以天為計量單位，如，肝、血漿中的蛋白質(zhì)半壽期約10天；慢速更新：以月為計量單位，如膠原蛋白，組蛋白等半壽期達(dá)6個月。7/19/202228第8章 氨基酸代謝不依賴ATP利用組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白2.依賴泛素(ubiquitin)的降解過程1. 溶酶體內(nèi)降解過程依賴ATP降解異常蛋白和短壽命蛋白（三）蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換更新(protein turnover) 真核生物中蛋白質(zhì)的降解有兩條途徑 7/19/202229第8章 氨基酸代謝泛素

13、76個氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名一級結(jié)構(gòu)高度保守 泛素化(ubiquitination) 泛素選擇性與被降解蛋白質(zhì)形成共價連接，并使其激活。 蛋白酶體(proteasome)對泛素化蛋白質(zhì)的降解泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程7/19/202230第8章 氨基酸代謝被降解蛋白質(zhì)連接酶AMP+PPiHS-E2泛素化過程E1：泛素活化酶E2：泛素攜帶蛋白E3：泛素蛋白連接酶泛素CO-O+HS-E1ATPHS-E1HS-E2泛素CNH 被降解蛋白質(zhì)OE3活化酶攜帶蛋白S E1C泛素OS E1C泛素OS E2C泛素OS E2C泛素O單泛素化蛋白7/19/202231第8章 氨基酸

14、代謝泛素泛素 如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘發(fā)癌瘤（促進(jìn)抑癌蛋白P53降解）體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參與多種生理、病理調(diào)節(jié)作用連接酶COS E2泛素n單泛素化蛋白NHCO泛素nNHCO泛素被降解蛋白質(zhì) 被 降 解 蛋 白 質(zhì)nHS-E2E3聚泛素化蛋白蛋白酶體泛素氨基酸7/19/202232第8章 氨基酸代謝蛋白酶體存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)。 26S蛋白質(zhì)酶體 20S的核心顆粒(CP) 19S的調(diào)節(jié)顆粒(RP) : 18個亞基, 6個亞基具有ATP酶活性2個環(huán)：7個亞基2個環(huán)：7個亞基7/19/202233第8章 氨基酸代謝7/19/202234第8章 氨基酸代謝泛素介導(dǎo)

15、的蛋白質(zhì)降解過程：7/19/202235第8章 氨基酸代謝第三節(jié)氨基酸的一般代謝General Metabolism of Amino Acids7/19/202236第8章 氨基酸代謝食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。（一） 氨基酸代謝庫(metabolic pool)一、氨基酸代謝的概況7/19/202237第8章 氨基酸代謝脫羧基作用脫氨基作用 消化吸收氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì) 組織蛋白質(zhì)分解 體內(nèi)合成氨基酸 (非必需氨基酸)（二） 體內(nèi)氨基酸代謝概況 -酮酸 酮體氧化供能糖胺 類氨

16、尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)合成 銨鹽7/19/202238第8章 氨基酸代謝二、 氨基酸的轉(zhuǎn)氨及脫氨作用定義指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)-酮酸的過程。脫氨基方式轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基 轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)7/19/202239第8章 氨基酸代謝（一）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)1. 定義在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相應(yīng)的-酮酸，而另一種-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。7/19/202240第8章 氨基酸代謝 2. 反應(yīng)式3）大多數(shù)氨基酸能參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸

17、、羥脯氨酸除外。1）是可逆反應(yīng)，平衡點接近1，反應(yīng)方向符合質(zhì)量作用定律； 2）可認(rèn)為是氨的重新分布； 4）氨的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)到最后都轉(zhuǎn)到三種重要的-酮酸分子上，即丙酮酸、草酰乙酸和-KG。其中尤以-KG最重要； 5）所有轉(zhuǎn)氨酶的輔酶都是以磷酸吡啶醛或磷酸吡哆胺為輔酶，都是維生素B6的磷酸酯，在反應(yīng)中可逆?zhèn)鬟f氨基。 6)重要的轉(zhuǎn)氨酶有兩個：GPT和GOT。 7/19/202241第8章 氨基酸代謝3. 轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸 磷酸吡哆醛 -酮酸 磷酸吡哆胺 谷氨酸 -酮戊二酸 轉(zhuǎn)氨酶7/19/202242第8章 氨基酸代謝H2OH2O7/19/202243第8章 氨基酸代謝7/

18、19/202244第8章 氨基酸代謝 4. 轉(zhuǎn)氨酶 正常人各組織GOT（ALT）及GPT（AST）活性 (單位/克濕組織)血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。7/19/202245第8章 氨基酸代謝轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。通過此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。5. 轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義7/19/202246第8章 氨基酸代謝（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用存在于肝、腦、腎中輔酶為 NAD+ 或NADP+GTP、ATP為其抑制劑GDP、ADP為其激活劑催化酶： L-谷氨酸脫氫酶L-谷氨酸NH3-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)

19、H+H+H2O7/19/202247第8章 氨基酸代謝（三）聯(lián)合脫氨基作用 兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下-氨基生成-酮酸的過程。2. 類型1）轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用1. 定義2）轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)7/19/202248第8章 氨基酸代謝 1） 轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨基作用此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎組織進(jìn)行。7/19/202249第8章 氨基酸代謝2）轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)（肌肉）蘋果酸 腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸(IMP)-酮戊 二酸氨基酸 谷氨酸-酮酸 草酰乙酸天冬氨酸H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)

20、腺苷酸代琥珀酸合酶 腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸脫氫酶轉(zhuǎn)氨酶2轉(zhuǎn)氨酶17/19/202250第8章 氨基酸代謝（一）血氨的來源1. 氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源, 胺類的分解也可以產(chǎn)生氨。三、氨的代謝（Metabolism of Ammonia）2. 腸道吸收的氨氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨。尿素經(jīng)腸道細(xì)菌脲素酶水解產(chǎn)生的氨。7/19/202251第8章 氨基酸代謝3.腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺。 谷氨酰胺谷氨酸 + NH3谷氨酰胺酶正常人血氨濃度一般不超過 60mol/L。7/19/202252第8章 氨基酸代謝（二）氨的轉(zhuǎn)運1. 丙氨酸-葡萄糖循環(huán)(alanine-g

21、lucose cycle) 肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運輸?shù)礁?，脫氨后生成的丙酮酸，?jīng)異生轉(zhuǎn)變成糖，又能為肌肉提供能量。2. 谷氨酰胺的運氨作用 1）在腦、肌肉中，氨和谷氨酸合成谷氨酰胺，運輸?shù)礁魏湍I后再分解。2）谷氨酰胺合成既能解除氨毒，又能儲存氨和運輸氨。7/19/202253第8章 氨基酸代謝丙氨酸葡萄糖 肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸-酮戊 二酸丙酮酸糖酵解途徑肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)轉(zhuǎn)運氨7/19/202254第8章 氨基酸代謝生成過程 （腦、肌肉） 在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運輸?shù)礁魏湍I后

22、再分解為氨和谷氨酸，從而進(jìn)行解毒。7/19/202255第8章 氨基酸代謝（三） 血氨的去路1） 在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路2）合成非必需氨基酸及其它含氮化合物3）合成谷氨酰胺 谷氨酸 + NH3谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi4）腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。7/19/202256第8章 氨基酸代謝血氨濃度60mol/L32血氨的來源和去路小結(jié)氨基酸及胺的分解腸道細(xì)菌腐敗作用腎重吸收的氨釋放入血肝內(nèi)合成尿素，排出體外合成谷氨酰胺等非必需氨基酸合成嘌呤、嘧啶腎分泌的氨形成銨鹽，排出體外134217/19/202257第8章 氨基酸代謝（三）尿素的生物

23、合成1. 生成部位主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。2. 生成過程尿素生成的過程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，稱為鳥氨酸循環(huán)(orinithine cycle)，又稱尿素循環(huán)(urea cycle)或Krebs- Henseleit循環(huán)。7/19/202258第8章 氨基酸代謝鳥氨酸循環(huán)示意圖7/19/202259第8章 氨基酸代謝1） 氨基甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）H2NCOO PO32-+ 2ADP + Pi氨基甲酰磷酸反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP

24、。7/19/202260第8章 氨基酸代謝N-乙酰谷氨酸結(jié)構(gòu)N-乙酰谷氨酸合成乙酰CoA + GluN-乙酰谷氨酸（AGA）N-乙酰谷氨酸合成酶AGA合成酶的激活劑：精氨酸臨床應(yīng)用：治療肝昏迷，補(bǔ)充精氨酸，加速尿素生成7/19/202261第8章 氨基酸代謝鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶2） 瓜氨酸的合成H3PO4+氨基甲酰磷酸由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(OCT)催化，OCT常與CPS-構(gòu)成復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。7/19/202262第8章 氨基酸代謝3） 精氨酸的合成反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。 精氨酸代 琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiMg2+天冬氨酸精氨酸代琥珀酸7/19/20226

25、3第8章 氨基酸代謝精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸7/19/202264第8章 氨基酸代謝4） 精氨酸水解生成尿素反應(yīng)在胞液中進(jìn)行尿素鳥氨酸精氨酸精氨酸酶H2ONH2C = ONH27/19/202265第8章 氨基酸代謝鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸-酮戊 二酸谷氨酸-酮酸精氨酸代 琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鳥氨酸尿素線粒體胞 液7/19/202266第8章 氨基酸代謝3. 反應(yīng)特點原料：2 分子氨，一個來自于游離氨，另一個來自天冬氨酸。過程：先在線

26、粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。耗能：3 個ATP，4 個高能磷酸鍵。精氨酸代琥珀酸合成酶（argininosuccinate synthetase ASAS）ASAS是尿素合成的限速酶7/19/202267第8章 氨基酸代謝7/19/202268第8章 氨基酸代謝4. 尿素合成的生理意義1）鳥氨酸循環(huán)是體內(nèi)氨最主要的分解代謝途徑。 3）尿素是氨基酸在體內(nèi)分解的最終代謝產(chǎn)物之一，它在肝臟內(nèi)合成，經(jīng)血液運輸?shù)侥I臟排泄。 2）鳥氨酸循環(huán)能將有毒的氨轉(zhuǎn)變成無毒的尿素，故具有解毒作用，鳥氨酸循環(huán)是體內(nèi)重要的解毒機(jī)制。7/19/202269第8章 氨基酸代謝（四）尿素生成的調(diào)節(jié)1. 食物蛋白質(zhì)的影響高蛋白膳

27、食 合成低蛋白膳食 合成1）CPS-的調(diào)節(jié)：AGA、精氨酸為其激活劑2. 尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：2）調(diào)節(jié)限速酶精氨酸代琥珀酸合成酶的活性7/19/202270第8章 氨基酸代謝3）谷氨酸促進(jìn)尿素合成三羧酸循環(huán)ATP 生成尿素 生成7/19/202271第8章 氨基酸代謝（五）尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒生理情況：血氨來源與去路保持動態(tài)平衡，而肝合成尿素對維持這個平衡起關(guān)鍵作用。病理情況：例如肝功能嚴(yán)重?fù)p傷、尿素合成相關(guān)酶的遺傳性缺陷等，均可發(fā)生尿素合成障礙，使血氨濃度升高，稱為高血氨癥。高血氨癥臨床表現(xiàn)：嘔吐、厭食、間隙性共濟(jì)失調(diào)、意識障礙、行為失常、嗜睡甚至出現(xiàn)昏迷等。7/19/2022

28、72第8章 氨基酸代謝TAC 腦供能不足腦內(nèi) -酮戊二酸-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3肝昏迷高血氨的毒性作用機(jī)制尚不完全清楚。一般認(rèn)為：另一種可能性：谷氨酸、谷氨酰胺增多，滲透壓增大，引起腦水腫。7/19/202273第8章 氨基酸代謝二、-酮酸的代謝7/19/202274第8章 氨基酸代謝（二）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸（一）轉(zhuǎn)變成糖及脂類（三）氧化供能-酮酸在體內(nèi)可通過TAC 和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時生成ATP。7/19/202275第8章 氨基酸代謝第五節(jié) 個別氨基酸的代謝Metabolism of Individual Amino Acids7/19/202276

29、第8章 氨基酸代謝氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活 一、氨基酸脫羧基作用7/19/202277第8章 氨基酸代謝（一）-氨基丁酸(-aminobutyric acid, GABA)GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，抑制中樞神經(jīng)興奮。在學(xué)習(xí)和記憶過程及視覺形成和發(fā)育中發(fā)揮重要作用。 異煙肼與B6結(jié)合，加快B6的排泄，使GABA生成不足，可誘發(fā)驚闕等神經(jīng)癥狀。7/19/202278第8章 氨基酸代謝（二）牛磺酸(taurine)?；撬峁δ埽?.在腦神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育過程中起重要作用。促進(jìn)嬰幼兒腦組織和智力發(fā)育，能明顯促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的生長發(fā)育和細(xì)胞增殖、分化，且

30、呈劑量依賴性，?；撬嵩谀溉椋绕涫浅跞橹泻孔罡?，可彌補(bǔ)早產(chǎn)兒不足。2.提高神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺機(jī)能，抑制白內(nèi)障的發(fā)生發(fā)展；3.防止心血管病，抑制血小板凝集，降低血脂；4.與膽汁酸結(jié)合，形成結(jié)合膽汁酸，促進(jìn)脂類、膽固醇的溶解，抑制膽固醇結(jié)石；5.改善記憶的功能7/19/202279第8章 氨基酸代謝（三）組胺 (histamine)L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，誘發(fā)蕁麻疹等過敏反應(yīng)。可使平滑肌收縮，引起支氣管痙攣，導(dǎo)致哮喘。能可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。7/19/202280第8章 氨基酸代謝（四）5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine

31、, 5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO25-HT分布廣泛，在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有強(qiáng)烈縮血管的作用/刺激支氣管平滑肌收縮。7/19/202281第8章 氨基酸代謝（五）多胺（polyamine） 1.概念：一類含有3個或3個以上氨基的化合物。丙氨轉(zhuǎn)移酶丙氨轉(zhuǎn)移酶限速酶2.生成過程：7/19/202282第8章 氨基酸代謝3.作用： 多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)，精液及腫瘤組織中含量多，凡生長旺盛的組織，如胚胎、再生肝、癌瘤組織等，多胺水平都會增高。 4.作用機(jī)制： 目前還不清楚，可能與其穩(wěn)定細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與核酸分子結(jié)合，促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的生物

32、合成有關(guān)。 5.臨床意義： 測定病人血或尿中多胺的水平，作為癌瘤輔助診斷及病情變化的生化指標(biāo)之一。7/19/202283第8章 氨基酸代謝 二、一碳單位的代謝（一）概述定義： 某些氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位(one carbon unit)。 甲基 (methyl)-CH3甲烯基 (methylene)-CH2-甲炔基 (methenyl)-CH=甲酰基 (formyl)-CHO亞胺甲基 (formimino)-CH=NH主要參與嘌呤、嘧啶、肌酸、膽堿的合成過程。7/19/202284第8章 氨基酸代謝（二）四氫葉酸是一碳單位的載體FH4的生成FFH2FH4FH

33、2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+5，6，7，8-四氫葉酸（FH4）氨基蝶呤對氨基苯甲酸谷氨酸7/19/202285第8章 氨基酸代謝 FH4攜帶一碳單位的形式及命名 （一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）N5CH3FH4N5、N10CH2FH4N5、N10=CHFH4N10CHOFH4N5CH=NHFH47/19/202286第8章 氨基酸代謝（三）一碳單位的互相轉(zhuǎn)變N10CHOFH4N5, N10=CHFH4N5, N10CH2FH4N5CH3FH4N5CH=NHFH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH37/1

34、9/202287第8章 氨基酸代謝一碳單位主要來源于氨基酸代謝絲氨酸 N5, N10CH2FH4甘氨酸 N5, N10CH2FH4組氨酸 N5CH=NHFH4色氨酸 N10CHOFH4（四）一碳單位與氨基酸代謝（五）一碳單位的生理功能作為合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來7/19/202288第8章 氨基酸代謝 三、含硫氨基酸的代謝胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸 含硫氨基酸甲硫氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘腚装彼岷碗装彼?，半胱氨酸與胱氨酸可以互變，但都不能轉(zhuǎn)變成甲硫氨酸。7/19/202289第8章 氨基酸代謝（一）蛋氨酸的代謝1. 蛋氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+蛋氨酸ATPS腺苷蛋氨酸

35、(SAM)7/19/202290第8章 氨基酸代謝甲基轉(zhuǎn)移酶RHRHCH3腺苷SAMS腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM為體內(nèi)甲基的直接供體7/19/202291第8章 氨基酸代謝2. 甲硫氨酸循環(huán)(methionine cycle)VitB12FH4N5CH3FH4轉(zhuǎn)甲基酶ATPPPi+PiS-腺苷甲硫氨酸甲硫氨酸S-腺苷同型 半胱氨酸RH（甲基受體）RH-CH3轉(zhuǎn)甲基酶H2O腺苷同型半胱氨酸7/19/202292第8章 氨基酸代謝3. 為肌酸與腎上腺素合成提供甲基4.蛋氨酸循環(huán)的生理意義1）提供有活性的甲基；2）減少甲硫氨酸的消耗；3）B12缺乏，該循環(huán)受阻，影響葉酸再利用，可導(dǎo)致核酸合成

36、障礙，產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞貧血。胍乙酸SAM腎上腺素去甲腎上腺素肌酸磷酸肌酸SAMS-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷同型半胱氨酸ATP轉(zhuǎn)甲基酶轉(zhuǎn)甲基酶7/19/202293第8章 氨基酸代謝（二）半胱氨酸與胱氨酸的代謝1. 半胱氨酸與胱氨酸的互變CH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS兩個半胱氨酸通過二硫鍵形成一個胱氨酸，這種結(jié)構(gòu)互變，具有重要作用。2分子半胱氨酸（-SH）胱氨酸（-S-S-）2分子還原型谷胱甘肽（2GSH）-2H+2H-2H+2H1分子氧化型谷胱甘肽（GSSG）7/19/202294第8章 氨基酸代謝結(jié)構(gòu)互變的重要作用1）維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的穩(wěn)定性

37、；2）巰基酶的活性中心含有半胱氨酸，其巰基既是結(jié)合底物的必需基團(tuán)，也是某些毒物如介子氣、重金屬鹽的結(jié)合基團(tuán)，從而抑制酶活性。3）還原型谷胱甘肽能保護(hù)酶分子上的巰基和紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，因而具有重要的生理功能。7/19/202295第8章 氨基酸代謝O2 2ATP 隨尿排出 PAPS （活性硫酸根） 2.半胱氨酸的分解代謝 提供活性硫酸根。7/19/202296第8章 氨基酸代謝3. 半胱氨酸可生成活性硫酸根（PAPS）PAPS為活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基團(tuán)的供體活性硫酸基團(tuán)功能：參與肝內(nèi)生物轉(zhuǎn)化作用，促進(jìn)藥物、雌激素、毒物的代謝等?；钚粤蛩岣?/19/202297第8章 氨基酸代謝肌酸以甘氨酸為骨

38、架，由精氨酸提供脒唑基，SAM提供甲基而合成。四、肌酸的代謝7/19/202298第8章 氨基酸代謝+H2O7/19/202299第8章 氨基酸代謝肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量儲存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。肌酸代謝小結(jié)7/19/2022100第8章 氨基酸代謝五、芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸芳香族氨基酸代謝可產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)，其中苯丙氨酸和色氨酸為必需氨基酸。7/19/2022101第8章 氨基酸代謝（

39、一）苯丙氨酸和酪氨酸代謝既有聯(lián)系又有區(qū)別1. 苯丙氨酸羥化生成酪氨酸反應(yīng)不可逆，苯丙氨酸羥化酶缺乏可引起苯丙酮酸尿癥，屬遺傳性疾病。7/19/2022102第8章 氨基酸代謝正常時只有少量苯丙氨酸可轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，如先天性苯丙氨酸羥化酶缺陷患者，經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用可大量生成苯丙酮酸及代謝物，經(jīng)尿排出，稱為苯丙酮酸尿癥。苯丙酮酸尿癥（phenylketonuria PKU）：苯丙酮酸堆集對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，使腦發(fā)育障礙，患兒智力低下。治療原則：早期發(fā)現(xiàn)，控制膳食中苯丙氨酸的含量。7/19/2022103第8章 氨基酸代謝四氫蝶呤2. 酪氨酸轉(zhuǎn)變成兒茶酚胺和黑色素或徹底氧化分解限速酶7/19/2022

40、104第8章 氨基酸代謝兒茶酚胺: 包括多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素1、對心血管系統(tǒng)的作用：兒茶酚胺通過受體作用于心臟，使心率加快，收縮力增強(qiáng)，傳導(dǎo)速度增快，心輸出量增加。 2、對內(nèi)臟的作用：兒茶酚胺通過2受體使平滑肌松弛，通過1受體使之收縮。 3、對代謝的作用：兒茶酚胺參與生熱作用的調(diào)節(jié)，通過受體增加氧耗量而產(chǎn)熱。并可促進(jìn)機(jī)體內(nèi)儲備能量物質(zhì)的分解。 4、兒茶酚胺對細(xì)胞外液容量和構(gòu)成及水、電解質(zhì)的代謝有重要的調(diào)節(jié)作用。 5、兒茶酚胺可引起腎素、胰島素和胰高血糖素、甲狀腺激素、降鈣素等多種激素分泌的變化。 7/19/2022105第8章 氨基酸代謝帕金森?。╬arkinson disease）患者多巴胺生成減少。一種常見于中老年的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，多在60歲以后